JP2005074259A - 有害物質処理材とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 無機繊維又は無機繊維含有材料に酸化鉄系化合物が担持され、該酸化鉄系化合物が、シュベルトマナイト焼成物、赤金鉱焼成物、フェリハイドライト焼成物、針鉄鉱焼成物、アモルファス含水酸化鉄焼成物、硫酸第二鉄焼成物、硫酸第一鉄焼成物、塩化第二鉄焼成物、塩化第一鉄焼成物、硝酸第二鉄焼成物、及び硝酸第一鉄焼成物から選ばれる少なくとも一種である、有害物質として砒素、鉛、カドミウム、アンチモン、ウラニウム、リン、セレン、及びフッ素の少なくとも一種を含有する水を処理するための有害物質処理材。
【選択図】 なし
Description
そして、非特許文献1には、シュベルトマナイトの表面活性サイトのキャラクタリゼーションと表面錯体モデルの適用と題して、窒素雰囲気のグローブボックス内で、NaOH溶液によるシュベルトマナイトの断続的滴定を行った結果が示されている。
また、非特許文献2には、鉱山酸性排水中に鉄酸化細菌や硫黄酸化細菌が存在すると、水面に油が浮いたような皮膜状に浮かぶ物質(バイオフィルム)が生成されており、schwertmanniteと同定されたことが開示されている。
こうした有害物質処理材は、無機繊維又は無機繊維含有材料を、シュベルトマナイト、赤金鉱、フェリハイドライト、針鉄鉱、アモルファス含水酸化鉄、硫酸第二鉄、硫酸第一鉄、塩化第二鉄、塩化第一鉄、硝酸第二鉄及び、硝酸第一鉄から選ばれる少なくとも一種の鉄化合物含有水溶液若しくはスラリー、又は含鉄酸性坑廃水中和処理殿物含有スラリーに浸漬した後、焼成して繊維状に形成された酸化鉄系化合物とすることによって製造することができる。
本発明の有害物質処理材は、繊維状に形成された酸化鉄系化合物を含有するものである。ここで、繊維状の酸化鉄系化合物は、酸化鉄系化合物自体が繊維状に形成されたものでもよいし、酸化鉄系化合物が無機繊維又は無機繊維含有材料(以下、無機繊維又は無機繊維含有材料を無機繊維等という)に担持されて繊維状に形成されたものでもよい。好ましくは無機繊維等に担持されて、無機繊維の繊維形状と類似の繊維形状を有する後者であり、より好ましくは、酸化鉄系化合物が無機繊維を鞘状に囲んで担持されたものである。
含鉄酸性水の酸性物質と珪酸塩系繊維状無機物質のアルカリ物質との関係にもよるが、処理条件が酸性(pH2〜5程度)である場合には、含水鉄酸化物として、シュベルトマナイト、赤金鉱、針鉄鉱、鉄明礬石が生成される。酸性条件の場合、鉄の酸化を促進するために、鉄酸化細菌が存在することが好ましい。一方、処理条件がアルカリ性(pH>7)である場合には、含水鉄酸化物として、フェリハイドライト、鱗鉄鉱、赤鉄鉱、磁鉄鉱、磁赤鉄鉱が生成される。この場合、鉄酸化細菌が存在しない空気酸化によって、鉄は酸化される。
繊維状無機物質に担持された酸化鉄系化合物を得るため、表1に示す化学組成を有するロックウール(RW:新日化ロックウール株式会社製、エスファイバー粒状綿、平均粒径30mm)及び高炉セメント(BC:新日鐵高炉セメント株式会社製、B種高炉セメント)を使用し、ロックウール60重量%、高炉セメント40重量%をリボンミキサーで攪拌混合し、平均粒径20mm、嵩比重0.15、空隙率94%の粒状混合物を製造した。
得られた混合物をるつぼごと電気炉で酸化雰囲気中、焼成温度350℃、1時間焼成し、冷却後、内容物を取り出し、メノウ乳鉢で粗粉砕して、処理材A〜Cを得た。
繊維状無機物質に担持された酸化鉄系化合物を得るため、実施例1で使用したロックウール及び高炉セメントを使用し、次に水溶性酸性含鉄化合物として、試薬の硫酸第一鉄、硫酸第二鉄を用い、それぞれの鉄分含有量と繊維状無機物質との重量がほぼ同一となるように表4の配合組成のとおり混合し、混合物を磁性るつぼ中に入れ、表4に示す量の水を添加した上、攪拌して1時間放置した。表4の数字は重量部を表す。なお、金属鉄含有量としては5重量部である。
次に、得られた混合物をるつぼごと電気炉で酸化雰囲気中、焼成温度350℃、1時間焼成し、冷却後、内容物を取り出し、メノウ乳鉢で粗粉砕して処理材D、Eを得た。
繊維状無機物質に担持された酸化鉄系化合物を得るため、実施例1で使用したロックウールを使用し、次に酸性含鉄化合物として、シュベルトマナイトと針鉄鉱の混合物からなる含鉄酸性坑廃水中の沈殿物(含鉄酸性坑廃水中和処理殿物)15重量部(金属鉄として5重量部)を用い、それぞれの鉄分含有量と繊維状無機物質との重量がほぼ同一となるように表6の配合組成のとおり混合し、混合物を磁性るつぼ中に入れ、表6に示す量の水を添加した上、攪拌して1時間放置した。
次に、同上の混合物をるつぼごと電気炉で酸化雰囲気中、表6に示す焼成温度で1時間焼成し、冷却後、内容物を取り出し、メノウ乳鉢で粗粉砕して、処理材H〜Kを得た。
Claims (9)
- 有害物質として砒素、鉛、カドミウム、アンチモン、ウラニウム、リン、セレン、及びフッ素の少なくとも一種を含有する水を処理するための有害物質処理材であって、無機繊維又は無機繊維含有材料に酸化鉄系化合物が担持され、該酸化鉄系化合物が、シュベルトマナイト焼成物、赤金鉱焼成物、フェリハイドライト焼成物、針鉄鉱焼成物、アモルファス含水酸化鉄焼成物、硫酸第二鉄焼成物、硫酸第一鉄焼成物、塩化第二鉄焼成物、塩化第一鉄焼成物、硝酸第二鉄焼成物、及び硝酸第一鉄焼成物から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする有害物質処理材。
- 無機繊維が珪酸(塩)系無機繊維であり、無機繊維含有材料が珪酸(塩)系無機繊維と珪酸塩系無機粉粒体との混合物である請求項1に記載の有害物質処理材。
- 珪酸(塩)系無機繊維が、ロックウール、ニッケルスラグウール、ガラスウール、シリカ繊維、セラミツクファイバー、トバモライト、及びゾノトライトから選ばれる少なくとも一種である請求項2に記載の有害物質処理材。
- 珪酸塩系無機粉粒体が、セメント、セメントクリンカー、製鉄スラグ、非鉄スラグ、フライアッシュ、及びコンクリート破砕物から選ばれる少なくとも一種である請求項2又は3に記載の有害物質処理材。
- 有害物質処理材が、空隙率50%以上、嵩比重0.1〜1.5である請求項1〜4のいずれかに記載の有害物質処理材。
- 有害物質として砒素、鉛、カドミウム、アンチモン、ウラニウム、リン、セレン、及びフッ素の少なくとも一種を含有する水を処理するための有害物質処理材の製造方法であって、無機繊維又は無機繊維含有材料を、シュベルトマナイト、赤金鉱、フェリハイドライト、針鉄鉱、アモルファス含水酸化鉄、硫酸第二鉄、硫酸第一鉄、塩化第二鉄、塩化第一鉄、硝酸第二鉄及び、硝酸第一鉄から選ばれる少なくとも一種の鉄化合物含有水溶液若しくはスラリー、又は含鉄酸性坑廃水中和処理殿物含有スラリーに浸漬した後、焼成して繊維状に形成された酸化鉄系化合物とすることを特徴とする有害物質処理材の製造方法。
- 有害物質として砒素、鉛、カドミウム、アンチモン、ウラニウム、リン、セレン、及びフッ素の少なくとも一種を含有する水を処理するための有害物質除去材であって、シュベルトマナイト焼成物、赤金鉱焼成物、フェリハイドライト焼成物、針鉄鉱焼成物、アモルファス含水酸化鉄焼成物、硫酸第二鉄焼成物、硫酸第一鉄焼成物、塩化第二鉄焼成物、塩化第一鉄焼成物、硝酸第二鉄焼成物、及び硝酸第一鉄焼成物から選ばれる酸化鉄系化合物の少なくとも一種からなることを特徴とする有害物質処理材。
- 有害物質として砒素、鉛、カドミウム、アンチモン、ウラニウム、リン、セレン、及びフッ素の少なくとも一種を含有する水を処理するための有害物質処理材の製造方法であって、シュベルトマナイト、赤金鉱、フェリハイドライト、針鉄鉱、アモルファス含水酸化鉄、硫酸第二鉄、硫酸第一鉄、塩化第二鉄、塩化第一鉄、硝酸第二鉄及び、硝酸第一鉄から選ばれる少なくとも一種の鉄化合物又は含鉄酸性坑廃水中和処理殿物を焼成して酸化鉄系化合物とすることを特徴とする有害物質処理材の製造方法。
- 有害物質として砒素、鉛、カドミウム、アンチモン、ウラニウム、リン、セレン、及びフッ素の少なくとも一種を含有する水を処理するための有害物質処理材の製造方法であって、珪酸(塩)系無機繊維又は該無機繊維含有材料を含鉄酸性廃水の処理に使用し、少なくとも一部が酸と反応して珪酸分が増加した繊維状材料に担持された含水鉄酸化物を含む材料とし、該含水鉄酸化物を焼成して酸化鉄系化合物とすることを特徴とする有害物質処理材の製造方法。
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